【摘要】:根据工程经验,混合动力汽车的换档时间为0.4s,为机械动作时间预留0.2s,电动机的响应时间为0.2s。混合动力汽车运行工况复杂,电动机定子绕组反电势变化剧烈,对控制器的可靠性设计是一个很大的挑战。
电动机控制器的设计是电动机控制系统性能好坏的关键。混合动力汽车电动机及控制系统设计时主要考虑的指标包括:
1.具有较大的起动转矩
起动时间是混合动力汽车电机驱动系统的重要性能指标之一。发动机的起动是指发动机曲轴在外力作用下开始转动,直到发动机开始进入到怠速运转或设定转速,然后进行起动的全过程。发动机起动可分为两个阶段,首先曲轴从静止状态加速到设定转速,然后保持这一转速到发动机点火喷油。要完成上述两个阶段,保证发动机顺利起动,必须克服发动机曲轴旋转时的各种阻力矩(摩擦阻力、气缸内压缩气体的反作用力、运动部件的惯性力等),并在很短的时间内把发动机转速带到设定转速,电动机及控制系统必须提供足够大的起动力矩。
2.动态与稳态性能(www.daowen.com)
混合动力汽车换档时,电动机必须拖动发动机至换档后转速。根据工程经验,混合动力汽车的换档时间为0.4s,为机械动作时间预留0.2s,电动机的响应时间为0.2s。电动机及控制系统要具有较高的动态响应性能较好,能在0.2s内就要将发动机转速调整至换档后匹配转速。电动机控制系统要具有较好的动态与稳态性能,输出扭矩平稳,以实现平滑发动机转矩,降低噪声,提高乘车舒适度等功能。
电动机控制系统的高效率是混合动力汽车取得高效率的关键,包括电动运行效率和发电运行效率。混合动力汽车运行工况复杂,电动机定子绕组反电势变化剧烈,对控制器的可靠性设计是一个很大的挑战。除此之外,电动机驱动控制器还要能够在高温、灰尘、潮湿等恶劣环境下安全工作。
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